基于GPS测量数据的卫星在轨轨道预报算法研究

• 作者: 刘燎 孙华苗 张迎春 李立涛
• 来源期刊: 上海航天
• 学科: 航空航天
• 关键词: 微小卫星 自主能力 低轨近圆卫星轨道 星历模型 轨道预报 GPS测量数据 拟平均要素 KALMAN滤波
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 120-126
• 页数: 7页
• 分类号: V448.2

摘要

为提高微小卫星的在轨轨道预报能力,针对常用的低轨近圆卫星轨道,根据解析的轨道动力学模型, 基于无奇点变量的拟平均要素法,用 Kalman滤波技术給出了一种卫星解析星历参数在轨估计算法,用 G P S测量 信息对相关星历模型参数进行在轨估计.給出了算法流程.先由外部标志判断滤波器初始化状态,若需初始化, 则可基于GPS测量数据,或地面上注星历参数,或上次滤波所得星历参数进行;若初始化已完成,则对星历模型参 数进行Kalman滤波,得到更新的星历参数.給出了滤波算法中轨道预报、残差计算、量测计算和U D分解的计算 模型.仿真结果表明：对轨道高度450 km 以上的近地圆轨道, 7 d 内的预报精度优于20 km.算法具自启动（自初 始化）、收敛性佳、对测量数据的采样要求不严格等优点,实用性好.